1. Terdapat sebuah grafik antara gaya (F) dengan pertambahan panjang (Δx) dari suatu kawat (terlampir pada soal). Kawat tersebut sepanjang 10 m dan berdiameter 1 mm. Kawat tersebut memiliki modulus Young (E) senilai 3,82×10¹² N/m².
2. Suatu kawat berjari-jari penampang 14 cm. Kawat ini ditarik oleh gaya sebesar 308 N. Awalnya, kawat sepanjang 2 m dengan modulus Young senilai 1×10¹⁰ N/m². Diketahui nilai π adalah . Tegangan (stress) yang dialami kawat sebesar 5000 N/m², sedangkan regangannya (strain) sebesar 5×10⁻⁷.
3. Suatu pegas ditarik sejauh 25 cm. Gaya tariknya sebesar 210 N. Pegas tersebut menyimpan energi sebesar 26,25 J.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Untuk nomor 1:

Diketahui:

F = 6×10 N = 60 N

Δx = 0,02 cm = 2×10⁻² cm = 2×10⁻²×10⁻² = 2×10⁻⁴ m

l₀ = 10 m

d = 1 mm = 10⁻³ m

Ditanya: E

Jawab:

• Luas penampang kawat

A = πd²/4 = 3,14(10⁻³)²/4 = 0,785×10⁻⁶ = 7,85×10⁻¹×10⁻⁶ = 7,85×10⁻⁷ m²

• Stress

σ = F/A = 60/(7,85×10⁻⁷) ≈ 7,64×10⁷ N/m²

• Strain

e = Δx/l₀ = 2×10⁻⁴/10 = 2×10⁻⁵

• Modulus Young

E = σ/e = 7,64×10⁷/(2×10⁻⁵) = 3,82×10¹² N/m²

Jadi, modulus Young kawat tersebut bernilai 3,82×10¹² N/m².

Untuk nomor 2:

Diketahui:

r = 14 cm = 0,14 m

F = 308 N

l₀ = 2 m

E = 1×10¹⁰ N/m² = 10¹⁰ N/m²

π =

Ditanya:

a. σ

b. e

Jawab:

Untuk poin a:

• Luas penampang kawat

A = πr² = (0,14)² = ×0,14×0,14 = 0,44×0,14 = 0,0616 m²

• Stress

σ = F/A = 308/0,0616 = 5000 N/m²

Jadi, tegangan (stress) yang dialami kawat tersebut bernilai 5000 N/m².

Untuk poin b:

• Strain

e = σ/E = 5000/10¹⁰ = 5×10³/10¹⁰ = 5×10⁻⁷

Jadi, regangan (strain) yang dialami kawat tersebut bernilai 5×10⁻⁷.

Untuk nomor 3:

Diketahui:

Δx = 25 cm = 0,25 m

F = 210 N

Ditanya: Ep

Jawab:

• Energi yang tersimpan pada pegas

Ep = FΔx/2 = 210·0,25/2 = 26,25 J

Jadi, energi yang tersimpan pada pegas tersebut sebesar 26,25 J.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang Menghitung Gaya Maksimum yang Dapat Diberikan kepada Kawat agar Tetap Bersifat Elastis pada yomemimo.com/tugas/43441724

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ1